Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3940
.pdf
примерно 46 объемов метана.
При применении усовершенствованного процесса предпочтительным способом получают выход около 80%
метиленхлорида (CH2Cl2), около 15% хлороформа и около 5% тетрахлорметана. В используемой системе
смесь метилхлорида (CH3Cl) и метана (CH3) циркулирует через хлоратор, хлор и метан подаются в систему в
соответствующих пропорциях, а метиленхлор, хлороформ и тетрахлорметан отводятся из системы в жидком
виде. Эти продукты подвергаются фракционной дистилляции для осуществления разделения.
Соотношение хлора и метана, подаваемых в систему, определяется соответствующими выходами высших
хлоридов.
Процесс удобно описать с помощью прилагаемого чертежа, который схематически изображает один из видов
подходящего оборудования для осуществления данного процесса.
На чертеже: A — смеситель; B — хлоратор; C — скруббер для кислоты; D — газометр; E — компрессор; F —
конденсатор; G — ресивер; H — газометр; I — циркуляционный насос; J — труба подачи хлора; Xf — труба
подачи метана; L — перегонный аппарат; M — резервуар для хранения жидкого метиленхлорида,
хлороформа и тетрахлорметана; и X — соответствующий обратный или расширительный клапан,
регулирующий подачу газа из ресивера G в газометр H.
Система, обеспечивающая постоянную циркуляцию в предпочтительном варианте процесса, включает в себя
трубу 1, ведущую к смесителю A; трубу 2, ведущую от смесителя к хлоратору B; трубу 3, ведущую от
хлоратора к кислотному скрубберу C; трубу 4, ведущую от скруббера к газометру D; трубу 5, ведущую от
газометра D к компрессору E; трубу 6, ведущую от компрессора к конденсатору F; трубу 7, ведущую от
конденсатора к приемнику G; трубу S, ведущую от приемника к газометру HI; трубу 8, содержащую
расширительный клапан N; трубу 9, ведущую от приемника к перегонному аппарату L; трубу 10, ведущую от
перегонного аппарата и сообщающуюся через трубу 8 с газометром H; и трубу 11, ведущую от газометра H1
через циркуляционный насос I к трубе 1, которая подает смесь газов к смесителю A.
Резервуар для хранения M получает топливо из перегонного аппарата L по трубе 12. Трубы J и K показаны
соединенными с трубами 1 и 11 в точке Q.
Предположим, что необходимо эксплуатировать систему таким образом, чтобы получить выход примерно 80%
метиленхлорида, 15% хлороформа и 5% четыреххлористого углерода. В этом случае газы, подаваемые в
хлоратор B, будут иметь приблизительно следующие пропорции:
290 100 объемы хлора объемы метилхлорида объемы метана
Исходя из вышеизложенного, система будет работать таким образом, что труба 11 будет подавать в трубу 1
около 253,75 объемов смеси метана и метилхлорида, причем эта смесь будет состоять из 100 объемов.
метилхлорид и 153,75 объемов метана.
Для такого режима работы требуется подача 100 объемов хлора через входную трубу J и 46,25 объемов
метана через входную трубу K.
Следует отметить, что соотношение метана и метилхлорида, циркулирующих в системе по трубе 11,
составляет приблизительно 60 частей метана к 40 частям метилхлорида. То есть, содержание метана
примерно на 50% выше, чем содержание метилхлорида.
Хлоратор B изготовлен из керамики, кварца или другого подходящего материала и предпочтительно
поддерживается при температуре от 400°C до 5000°C. Предельные температуры находятся в диапазоне от
350°C до чуть менее 8000°C. С практической точки зрения, нежелательно использовать температуру выше
6500.
Для поддержания желаемой температуры в хлораторе можно использовать любые подходящие средства.
В процессе образуется соляная кислота, которая удаляется при прохождении газов через скруббер С.
Газы, содержащиеся в газометре D, — это четыре хлорида и метан. С помощью компрессора E и
конденсатора F высшие хлориды конденсируются и поступают в ресивер G. Сжиженные газы проходят через
трубу 9, которая снабжена клапаном 0, который может быть обратным клапаном. Метан и большая часть
метилхлорида выходят из приемника и, пройдя через обратный клапан X, попадают в газометр H. Часть
метилхлорида, а возможно, и небольшое количество метана, может попасть в перегонный куб L. Перегонный
куб L работает при подходящей температуре для удаления метилхлорида и любого содержащегося в нем
метана, так что он будет поступать в газометр H. Жидкий метиленхлорид, хлороформ и тетрахлорметан
переходят из перегонного куба в резервуар для хранения M.
Для разделения сжиженных продуктов, образующихся в результате работы системы, могут быть
использованы любые подходящие средства.
Описанный процесс исключает разрушение молекулы метана в результате реакции, в которой образуются
углерод и 80% соляная кислота. Следовательно, этот метод можно применять без опасности возникновения
взрывной реакции. Кроме того, этот процесс позволяет получить метиленхлорид с высоким выходом очень
простым способом. Для обеспечения высокого выхода метиленхлорида необходимо использовать
относительно высокую концентрацию хлора или прибегнуть к какому-либо методу удаления образующегося
метиленхлорида из системы. Именно этот последний подход применяется на практике в рамках данного
процесса. Из этого следуют два результата:
Во-первых, устраняется опасность реакции взрывчатого вещества; во-вторых, предотвращается образование
избыточного количества хлороформа и четыреххлористого углерода.
Это особенно важно в тех случаях, когда основным желаемым продуктом является метиленхлорид. 100 На
практике этот процесс можно считать, что система изначально заполнена смесью метана и метилхлорида в
соотношении примерно 60 частей метана к примерно 40 частям метилхлорида. При желании систему можно
сначала заполнить метаном, а затем постепенно подавать хлор до получения желаемой смеси, при этом
хлоратор будет работать для хлорирования метана до достижения желаемых пропорций. Соотношение
метана и хлора в подаваемых смесях определит относительное соотношение жидких продуктов,
накапливающихся в резервуаре M.
Давление в компрессоре, подходящее для работы, составляет от 10 до 15 атмосфер.
Миксер А может иметь любую подходящую конструкцию. Подойдет цилиндр, но предпочтительнее
использовать какое-либо подходящее средство для более тщательного перемешивания.
Соотношение газов в системе lte 125 может варьироваться. Таким образом, газы, проходящие через трубу 1,
могут состоять из 10–300% по объему хлора и 90–70% метана, при этом происходит удаление образующегося
соляной кислоты.
Соседние файлы в папке патенты